Macromolculas (polisacridos y protenas) que tienen lapropiedad de absorber agua fcilmente, modifican su reologa,aumentando la viscosidad del lquido

Espesantes o gelificantes ( soluciones coloidales de alta viscosidad)

Estabilizantes (baja concentracin)

Retardar: Cristalizacin de azucares Cristalizacin del agua Sedimentacin gravitacional de partculas en suspensin Floculacin, coagulacin o coalescencia de fracciones dispersas Desagregacin de agregados Descremado Prdida de pequeas molculas o iones (liberacin controlada de

colorantes, saborizantes) Sinresis en geles Formacin de pelculas

2

3Segn las caractersticas de las cadenas, su longitud, sus ramificaciones, la forma en que se agrupan las ramificaciones y si tienen cargas elctricas o no, los hidrocoloides pueden ser:

Hidrocoloides solubles en fro:

Alginato, Goma Guar, Goma Arbiga, Goma Xantana, Konjac...

Hidrocoloides solubles en caliente:

Agar, Carragenato, Goma Garrofn, Pectinas..

Agar

Gelatina

Carragenina

Pectina

Xantana

Alginato

CMC

Guar

Arabiga

Almidn

Gelatina

Carragenina

Pectina

Xantana

Alginato

CMC

Guar

otros

Distribucin sin considerar al almidn

Semi

sintticos

Origen

microbiano

Naturales

5

6

http://www.alfaeditores.com/revistasvirtuales/Main.php?MagID=22&MagNo=213

7

Primarias se generan en solucin Viscosidad/espesante Gelificacin

Secundarias Retener humedad (Aw) Reduccin de sinresis Estabilizante de emulsiones y espumas Adhesin Inhibidor de la cristalizacin Dispersin de partculas Clarificacin Reduccin de absorcin de aceite Encapsulados Fibra diettica Sustitutos de grasa

8

Funcionalidad

Y aplicaciones

Tamao de

partcula

Solubilidad

Composicin

qumica

9

10

FUNCIONALIDAD

Solubilidad

Viscosidad

Capacidad gelificante, emulsionante o estabilizante

Hidrocoloide Principal funcinAgar gelificante

Alginato gelificante

Arabiga emulsificante

Carragenina gelificante

CM celulosa espesante

HP celulosa espesante y emulsificante

Metil celulosa espesante, gelificante,emulsificante

Celulosa microcristalina espesante y gelificante

Gelatina gelificante

Guar espesante

Karaya espesante

algarrobo espesante

Pectina gelificante

almidn espesante y gelificante

Xantano espesante

12

Desarr

ollo d

ete

xtu

ra

Agente

lig

ante

Gelifi

cante

Form

a

pelcula

s

hid

rof

licas

Pelcula

s

hid

rof

bic

as

Espesante

Pla

sti

ficante

Em

uls

ific

ante

Encapsula

nte

Esta

biliz

ante

tu

rbid

ez

Aere

ante

Contr

ol d

e

cri

sta

lizaci

n

Arbiga

Tragacanto

Karaya

Ghatti

Guar

Algarrobo

CarrageninaKappa

Carrageninalamba

Carrageninaiota

Agar

Xantana

13

Tcnicas de dispersin

Adicin Directa: En el vrtex de agitacin Pre-mezclado en Seco: Azucares Sales Dispersin en polialcoholes: en alcohol, glicerina,

sorbitol.

Aplicacin de calor/ agitacin vigorosa

Solucin verdadera

Homogneas forman una sola fase

molculas de bajo peso molecular 100 nm, tienden a la sedimentacin

14

Los iones de las sales son atrados por los dipolos del agua, quedando "recubiertos o solvatados.

Partculas de soluto son de tamao molecular (iones, molculas pequeas) indistinguibles

Soluciones transparentes/translucidas

Pasan a travs de los filtros

No se separan ni depositan en el fondo

16

Partculas o micelassuspendidas visibles a simple vista

constituidas por agrupacin de tomos o molculas de elevado peso

No pasan a travs de filtros

Tienden a separarse del disolvente

Sol: suspensin coloidal lquida

o slida

Gel: estado semislido por la

interaccin de partculas

dispersas

Espuma: coloide constituido por

burbujas de gas suspendidas en

el seno del lquido

Aerosol: partculas suspendidas

en el aire u otro gas

Emulsin : dos lquidos

inmiscibles dispersos

17

18

19

20

Fase dispersante

Fase dispersa

En estado lquido forman un sol.

Slido elstico aunque el medio disprsame sea lquido constituyen un gel.

21

Fase dispersa Fase dispersante EjemploSlido Slido Aleaciones, piedras preciosas

coloreadasSlido Lquido Suspensiones de almidnSlido Gas HumoLquido Slido Jaleas, quesoLquido Lquido Emulsiones, mayonesaLquido Gas Nubes, nieblaGas Slido Lava, piedra pmezGas Lquido Espumas, crema batida

22

Micela carga

negativa

Contra-ionpositivo Superficie del coloide (negativa)

Capa Stern

Capa difusa

Ion-analogonegativo

Potencial Z

Potencial superficial

La densidad de carga es mayor cerca del hidrocoloide

El espesor de la doble capa depende del tipo y concentracin de iones en la solucin

ndice de la magnitud de interaccin entre partculas coloidales, permite predecir la estabilidad de la dispersin coloidal

25

Estable

Estable

Inestable0 mV

+30 mV

- 30 mV

Potencial Z

Conjunto de propiedades Reolgicas y de estructura (geomtricas y de superficie) de un producto perceptibles por los mecano-receptores, los receptores tctiles y en ciertos casos, por los visuales y los auditivos".

Lquidos viscosidad

Geles deformacin / ruptura

28

Reologa: estudio del flujo y deformacin de los materiales bajo la accin de una fuerza.

Fuerza: agente capaz de deformar un cuerpo (F)

Esfuerzo: fuerza/area (t)

Tensin: fuerza que se requiere para mantener todas las molculas unidas

Deformacin: consecuencia de la aplicacin de una fuerza (alargamiento y compresin)

29

Resistencia al movimiento relativo de las molcula. Medida indirecta de la fuerza de friccin entre las capas del fluido y entre la superficie y el fluido

Poise (p) = 1g/cm-s (Cp centipoise)

fuerza tangencial requerida para mantener una velocidad de 1 cm/s de un fluido dentro de dos planos paralelos con un rea de 1 cm2 y separados por una distancia de 1 cm.

30

La fuerza tangencial por unidad de rea se define como esfuerzo cortante (t).

Al aplicar un esfuerzo cortante se presentar un diferencial en la velocidad (dv) que ser menor conforme a la distancia del plano (dy) de aplicacin del esfuerzo, o velocidad de corte (dv/dy)

t = h (dv/dy)

31

Esfuerzo cortante es proporcional a la viscosidad y velocidad de corten=coeficiente de viscosidad dinmica

Newtonianos viscosidad independiente del esfuerzo al corte

No-Newtonianos Flujo independiente del tiempoo Pseudoplsticos, la viscosidad disminuye al aumentar la

fuerza del corteo Dilatante: la viscosidad aumenta al aumentar la fuerza de

corte o velocidad de deformacin Flujo dependiente del tiempoo Tixotropico: la viscosidad disminuye con el tiempo y la

velocidad de deformacin, pero cuando la deformacin cesa, la viscosidad aumenta hasta llegar a su estado original.

o Reopexia: La viscosidad aumenta con el tiempo.

33

Newtoniano

Pseudoplstico

Dilatante

35

Fuerza de corte

visc

osid

ad

Molculas con movimiento libre

36

Fuerza de corte

LS- MesetaNewtoniana

HS- MesetaNewtoniana

zona pseudoplstica

37

t

max ----------------min

Velocidad de giro del lquido (dv)

(dv/dr)

Distancia radial (dr)

Velocidad de corte

t = h (dv/dr)

Lquido newtoniano viscosidad absolutaLquido no newtoniano viscosidad aparente(solo reproducible bajo las mismas condiciones)

Peso molecular, volumen concentracin interaccin inter-molcular medio ambiente

pH Temperatura presencia de iones divalentes Ca2+

Viscosmetro rotacional Brookfield

Remetro Cono-plato

Viscosmetro capilar

39

Absorben y retienen gran cantidad de agua

incrementan la viscosidad de sus soluciones

La viscosidad de polmeros aumenta con la concentracin en el punto crtico C*

las molculas pueden interaccionar

Xantano carboximetil celulosa Metil celulosa hidroxipropil celulosa Guar Algarrobo

Estado de dispersin formado por: una red ordenada de molculas enlazadas en una

red tridimensional. fase continua lquida atrapada dentro de la red la firmeza del gel depende de: tipo y concentracin del hidrocoloide sales pH Temperatura Sinresis: compactacin y prdida de agua Retrogradacin: precipitacin del gel.

Geles fsicos formados por interacciones fsicas (no

covalentes): puentes de hidrgeno, hidrofbicas, puentes con cationes

divalentes

Geles qumicos estabilizados por interacciones covalentes:

enlaces disulfuro.

Geles reversibles y no reversibles

Gelatina

agar

carragenina

pectina

gelana

MC y HPC

xantano

algarrobo Alginato

46

A hlices simples B1 hlices doblesC y D agregado y formacin de retculos

49

Textura de geles producidos por varios hidrocoloides

50

Texturmetro (Fuerza de gel)

51

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30tiempo

fuerz

a (N

)

70-90% compresin1a compresin retorno espera 2a compresin

52

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 5 10 15 20 25 30tiempo

fuerz

a (N

)

fracturabilidad

dureza

A3

A1

A2

1a compresin retorno espera 2a compresin

Cohesividad = A2A1

Adhesividad = A3

Elasticidad =L2L1

FACTORES A CONSIDERAR PARA LA

FORMACIN DE GELES

53

Particulado (malla 40-80) Requieren mayor tiempo de hidratacin no forman

grumos

Polvo fino (malla 120-200) Hidratacin rpida pero tienden a formar grumos

recomendable empleo de homogenizador 15,000 rpm y dilucin

54

Solubles a temperatura ambiente (alginato)

Solubles solo al aplicar tratamiento trmico Alta temperatura en presencia de cido puede

ocasionar prdida de funcionalidad

Agar: disolucin a 85C y gelifica a 40C

Carragenina: disolucin a 85C y gelifica a baja temperatura (4C/ 24h)

55

Calcio promueve la formacin de geles Calidad del agua o adicionar secuestradores

vigilar orden de adicin, o sustituir CaCl2 por una sal menos soluble (tripolifosfatos)

Alginato

Carragenina

Pectina

Gelana

Sodio puede inhibir la funcionalidad de CMC

56

Concentracin

Efecto en color , textura, apariencia y sabor

Opacidad MCM, almidn nativo

Transparencia/brillo Carragenina, alginatos, xantana

57

Mouthfeel Viscosidad Espesor Tersura Resistencia a la ruptura Mordida corta Mordida larga Gomosidad (deformable) Cohesin Pastoso Masticable Dureza

58

Combinacin de hidrocoloides

Costo

Volumen

Efecto aditivo en viscosidad o resistencia del gel Xantana con carragenina, guar y locus

Konjac con carragenina y guar

59

Categora hidrocoloide Otros ingredientes

Pura (98-100%) Una ----

Mezcla funcional o premezcla o estandarizada

Una sales/ azucares (10-15%)- facilitar disolucin- mejorar funcionalidad- Textura especifica

Mezcla sinrgica Dos o tres50/50 xantana/guar75/25 guar/xantana75/27 xantana/guar

----

Mezcla de aplicacin mezclas para aplicaciones

especficas

Dos o ms Sales, azucares, mono y diacilglicridos u otros

60